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摘要:建筑节能是可持续发展概念的具体体现,也是世界性的建筑设计大潮流,同时又是建筑科学技术的一个新的增长点,建筑节能已成为世界建筑界共同关注的课题。我国建筑用能已超过全国能源消耗总量的1/4,并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上。因此,建筑节能任务巨大,刻不容缓。
关键词:建筑节能 可持续发展 减少能耗
中图分类号:TE08文献标识码: A
1.建筑节能的重要意义
我国虽然地域广阔,资源丰富,但同时也由于人口众多、开发利用不当等因素导致大量的能源被浪费。建筑能耗已经成为全球可持续发展共同关注的问题。据相关数据统计,目前我国90%以上的建筑都属于高能耗建筑,不仅导致大量的能源被浪费,还导致环境被污染和破坏。就建筑能耗来看,包含了诸如采暖、空调、照明、家电、热水等诸多方面的能耗。因此应将建筑节能作为节能工作的重点。设计、建造、使用节能建筑,不仅有利于改善建筑物的热环境,提高暖通空调系统能源利用效率,而且有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境。
2建筑节能措施分析
在建筑节能设计中,建筑屋面、墙体和门窗是主要的节能部位。因而做好建筑节能设计,就必须做好以上部位的节能设计,具体措施如下。
1)建筑屋面设计中节能措施的应用
屋面作为建筑的重要围护结构,其保温隔热的必要性不言而喻。从夏季来看,往往由于太阳的辐射较大,通常屋面的温度在最高时的温度能高达70±10℃,从冬季来看,由于屋顶向外三室热量较大,因而在建筑屋面节能设计中,作为节能设计人员应分析建筑屋面的节能内容,就建筑屋面的节能内容来看,主要是做好保温层的设计,认真筛选屋面保温材料。具体设计如下:(1)在屋面节能设计中,保温层的设计尤为重要,在保温层设计时,保温材料的密度和吸水率不能过大,以尽可能地降低建筑屋面的自重,避免设置排气孔;(2)在保温材料选用时,应尽可能地选用新型高效节能环保材料,以膨胀珍珠岩为例,不仅比传统的保温材料的保温隔热性能好,而且价格便宜,不会对环境污染,加上施工方便,因而其在建筑屋面节能设计中得到了广泛地应用;(3)采用绿色种植屋面和蓄水屋面于建筑屋面节能设计之中,绿色种植屋面,就是在屋面种植花树木,既能提高屋面的保温隔热性能,还能增加绿化率,有助于城市气候的改善,而蓄水屋面则是设计蓄水层,并始终确保水深在20cm左右,主要是利用蒸发制冷的机理,达到降低屋面温度的目的。
2)建筑墙体设计中节能措施的应用
在建筑围护结构中,墙体同样是重要的组成部分之一。在建筑节能设计中应用节能措施主要表现在以下几点:(1)利用具有较高隔热保温性能的材料设计并制作的单一性的材料外墙,;(2)将保温材料设计在墙体的中间以形成具有保温夹层的复合墙体;(3)外墙的外侧设计保温层,从而在保护墙体自身的同时还能外隔热。就这三种节能措施来看,第三种的保温效果最佳,不仅受室外温度变化的影响较小,还能很好的保护主体结构以及预防热桥和冷桥出现。
常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯。以上材料各有特点:保温砂浆和聚苯板占有较大的市场使用率,但保温性能不能尽如人意;聚氨脂保温性能较好,但传统的聚氨酯硬泡板材不能方便且有效的适用于复杂立面墙体。而聚氨酯现场发泡喷涂保温材料(如安健能全水基软发泡聚氨酯),因具有良好的保温性和憎水性,同时方便施工,且适用于各种复杂外墙体保温和无接缝施工,得到广泛青睐。外墙体遮阳也是墙體保温的主要部分,主要用于热工性能要求更高的墙面。通常是在保温层外侧设计钢结构支撑体系然后干挂板材(如陶土板),避免夏季阳光直接辐射到墙体,同时后侧流动的空气层能迅速带走热量,起到很好的遮阳隔热效果。
3)建筑门窗设计中节能措施的应用
门窗是建筑能耗损失较重的部位,一般占到整个建筑能耗的40%。因而在确保正常通风、日照和采光的前提下,应尽量减少门窗的面积,并着力提高门窗的气密性,以提高门窗的保温功效,大都降低传热损失,进而实现节能降耗的目的。在建筑门窗设计中,常用的节能措施主要有以下几种: (1) 尽量减少门窗的面积:门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的 30%,其能耗约占建筑总能耗的 2/3,其中传热损失为 1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。(2)设置遮阳设施 :设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。(3) 提高门窗的气密性:有资料表明,房间换气次数由0.8h-1降到 0.5h-1。建筑物的耗冷可降低 8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。(4)尽量使用新型保温节能门窗:采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%~20%,因而控制窗墙比在30%~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,反射玻璃,隔热遮光薄膜。(5) 合理控制窗墙比:窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于30%;南向不大于50%;东西向不大于35%。
因此,在建筑设计中,对建筑节能措施进行分析具有十分重要的意义。在建筑设计中应切实加强建筑节能措施的应用,以最大化的提高建筑的节能功效,减少能耗,为达到经济环保一体化的现代新型智能建筑的建设目标奠定坚实的基础,积极推进建筑节能,有利于改善人民生活和工作环境,保证国民经济持续稳定发展,减轻大气污染,减少温室气体排放,缓解地球变暖趋势。
关键词:建筑节能 可持续发展 减少能耗
中图分类号:TE08文献标识码: A
1.建筑节能的重要意义
我国虽然地域广阔,资源丰富,但同时也由于人口众多、开发利用不当等因素导致大量的能源被浪费。建筑能耗已经成为全球可持续发展共同关注的问题。据相关数据统计,目前我国90%以上的建筑都属于高能耗建筑,不仅导致大量的能源被浪费,还导致环境被污染和破坏。就建筑能耗来看,包含了诸如采暖、空调、照明、家电、热水等诸多方面的能耗。因此应将建筑节能作为节能工作的重点。设计、建造、使用节能建筑,不仅有利于改善建筑物的热环境,提高暖通空调系统能源利用效率,而且有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境。
2建筑节能措施分析
在建筑节能设计中,建筑屋面、墙体和门窗是主要的节能部位。因而做好建筑节能设计,就必须做好以上部位的节能设计,具体措施如下。
1)建筑屋面设计中节能措施的应用
屋面作为建筑的重要围护结构,其保温隔热的必要性不言而喻。从夏季来看,往往由于太阳的辐射较大,通常屋面的温度在最高时的温度能高达70±10℃,从冬季来看,由于屋顶向外三室热量较大,因而在建筑屋面节能设计中,作为节能设计人员应分析建筑屋面的节能内容,就建筑屋面的节能内容来看,主要是做好保温层的设计,认真筛选屋面保温材料。具体设计如下:(1)在屋面节能设计中,保温层的设计尤为重要,在保温层设计时,保温材料的密度和吸水率不能过大,以尽可能地降低建筑屋面的自重,避免设置排气孔;(2)在保温材料选用时,应尽可能地选用新型高效节能环保材料,以膨胀珍珠岩为例,不仅比传统的保温材料的保温隔热性能好,而且价格便宜,不会对环境污染,加上施工方便,因而其在建筑屋面节能设计中得到了广泛地应用;(3)采用绿色种植屋面和蓄水屋面于建筑屋面节能设计之中,绿色种植屋面,就是在屋面种植花树木,既能提高屋面的保温隔热性能,还能增加绿化率,有助于城市气候的改善,而蓄水屋面则是设计蓄水层,并始终确保水深在20cm左右,主要是利用蒸发制冷的机理,达到降低屋面温度的目的。
2)建筑墙体设计中节能措施的应用
在建筑围护结构中,墙体同样是重要的组成部分之一。在建筑节能设计中应用节能措施主要表现在以下几点:(1)利用具有较高隔热保温性能的材料设计并制作的单一性的材料外墙,;(2)将保温材料设计在墙体的中间以形成具有保温夹层的复合墙体;(3)外墙的外侧设计保温层,从而在保护墙体自身的同时还能外隔热。就这三种节能措施来看,第三种的保温效果最佳,不仅受室外温度变化的影响较小,还能很好的保护主体结构以及预防热桥和冷桥出现。
常用的建筑外墙保温材料有保温砂浆、聚苯板、聚氨酯。以上材料各有特点:保温砂浆和聚苯板占有较大的市场使用率,但保温性能不能尽如人意;聚氨脂保温性能较好,但传统的聚氨酯硬泡板材不能方便且有效的适用于复杂立面墙体。而聚氨酯现场发泡喷涂保温材料(如安健能全水基软发泡聚氨酯),因具有良好的保温性和憎水性,同时方便施工,且适用于各种复杂外墙体保温和无接缝施工,得到广泛青睐。外墙体遮阳也是墙體保温的主要部分,主要用于热工性能要求更高的墙面。通常是在保温层外侧设计钢结构支撑体系然后干挂板材(如陶土板),避免夏季阳光直接辐射到墙体,同时后侧流动的空气层能迅速带走热量,起到很好的遮阳隔热效果。
3)建筑门窗设计中节能措施的应用
门窗是建筑能耗损失较重的部位,一般占到整个建筑能耗的40%。因而在确保正常通风、日照和采光的前提下,应尽量减少门窗的面积,并着力提高门窗的气密性,以提高门窗的保温功效,大都降低传热损失,进而实现节能降耗的目的。在建筑门窗设计中,常用的节能措施主要有以下几种: (1) 尽量减少门窗的面积:门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的 30%,其能耗约占建筑总能耗的 2/3,其中传热损失为 1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积。(2)设置遮阳设施 :设置遮阳设施,考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。(3) 提高门窗的气密性:有资料表明,房间换气次数由0.8h-1降到 0.5h-1。建筑物的耗冷可降低 8%左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构(如加装密封条),提高门窗气密性。防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。(4)尽量使用新型保温节能门窗:采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型保温节能门窗(塑钢门窗)可大大提高热工性能。同时还要特别注意玻璃的选材。玻璃窗的主要用途是采光,但由于玻璃窗的耗冷量占制冷机最大负荷的20%~30%,冬季单层玻璃窗的耗热量占锅炉负荷的10%~20%,因而控制窗墙比在30%~50%范围内时,窗玻璃尽量选特性玻璃,如吸热玻璃,反射玻璃,隔热遮光薄膜。(5) 合理控制窗墙比:窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这两个比值不利于空调建筑节能,应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35%~45%。故在进行前期建筑设计时,在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的,一般北向不大于30%;南向不大于50%;东西向不大于35%。
因此,在建筑设计中,对建筑节能措施进行分析具有十分重要的意义。在建筑设计中应切实加强建筑节能措施的应用,以最大化的提高建筑的节能功效,减少能耗,为达到经济环保一体化的现代新型智能建筑的建设目标奠定坚实的基础,积极推进建筑节能,有利于改善人民生活和工作环境,保证国民经济持续稳定发展,减轻大气污染,减少温室气体排放,缓解地球变暖趋势。